Prediction of seawater salinity based on comparison of truncated spline estimators, Fourier Series and Kernel

Faisol Faisol*    -  Universitas Islam Madura, Indonesia
M. Fariz Fadillah Mardianto  -  Universitas Airlangga, Indonesia
Ira Yudistira  -  Universitas Islam Madura, Indonesia
Tony Yulianto  -  Universitas Islam Madura, Indonesia
Sarmiatul Hasanah  -  Universitas Islam Madura, Indonesia

(*) Corresponding Author
Salinity is one of the factors that affect salt production. Salinity is defined as the level of saltiness or too much salt in water. The salt in question is a variety of ions dissolved in water, including table salt (NaCl). The higher the level of NaCl contained, the better the quality of the salt formed. This low quality causes Indonesia to import salt, both consumption salt and industrial salt. Because most of the quality of salt still does not meet the criteria of SNI. For this reason, it is necessary to predict the salinity of seawater to help determine the next steps or policies in improving the quality of salt in Indonesia, especially in the Madura area. This research is examined in the form of a nonparametric regression curve estimator with a truncated spline estimator approach, Fourier series and kernel. From the comparison results, the best model for predicting seawater salinity is the estimator of the Fourier series base sine cosine with an oscillation parameter (k) of 2 with a GCV value of 5.017987 and MSE and a coefficient of determination of 0.06299933 and 94.64373%. So the prediction results obtained in this study are close to accurate with MAPE values of 0.07225208%, MSE of 0.0001441417 and coefficient of determination of 99.99%.

Keywords: Fourier Series; Salt; Kernel; Salinity; Truncated Spline

  1. Adiraga, Y. (2013). Analisis Dampak Perubahan Curah Hujan, Luas Tambak Garam, dan Jumlah Petani Garam Terhadap Produksi Usaha Garam Rakyat di Kecamatan Juwana Kabupaten Pati (Periode 2003-2012). Semarang: Universitas Diponegoro Semarang.
  2. Adrianingsih, N. Y., Dani, A. T., & Ainurrochmah, A. (2020). Pemodelan Dengan Pendekatan Deret Fourier Pada Kasus Tingkat Pengangguran Terbuka Di Nusa Tenggara Timur. Prosiding Seminar Edusainstech, 400-407.
  3. Aini, C. K. (2020). Prediksi Salinitas Menggunakan Fuzzy Sugeno. Pamekasan: Universitas Islam Madura.
  4. Arwiyah, Zainuri, M., & Efendy, M. (2015). Studi Kandungan NaCl di Dalam Air Baku dan Garam yang Dihasilkan Serta Produktivitas Lahan Garam Menggunakan Media Meja Garam yang Berbeda. Jurnal Kelautan, 8(1), 1-9.
  5. Assadad, L., & Utomo, B. S. (2011). Pemanfaatan Garam Dalam Industri Pengolahan Produk Perikanan. Squalen, 26-37.
  6. Bella, A., Putri, E. R., & Mandang, I. (2021). Rancang Bangun Sistem Monitoring Suhu dan Salinitas pada Air Laut. Progressive Physics Journal, 2(1), 38-48.
  7. Fadhillah, K. N., & Suparti. (2016). Pemodelan Regresi Spline Truncated untuk Data Longitudinal. Jurnal Gaussian, 447-454.
  8. Faisol, , Ukhrowi, P., Mardianto, M. F., Yudistira, I., & Kuzairi, . (2022). Comparison Of Salinity And Seawater Temperature Predictions Using VAR And Biresponse Fourier Series Estimator. BAREKENG: Journal of Mathematics and Its Application, 1465–1476.
  9. Faisol, , Yulianto, T., Arsyiah, Sugiono, Basuki, A., & Zainuddin, M. A. (2022). Seawater salinity modeling using bivariate probit. Journal of Physics: Conference Series, 1742-6596.
  10. Faisol, , Yulianto, T., Yaqin, M., Basuki, A., & Zainuddin, M. A. (2022). Prediction of seawater salinity using truncated spline regression method. AIP Conference Proceeding, 2641.
  11. Hadi, W. P., & Ahied, M. (2017). Kajian Etnosains Madura dalam Proses Produksi Garam sebagai Media Pembelajaran IPA Terpadu. Rekayasa, 79-86.
  12. Hanik, U., & Mutmainah. (2020). Analisis Kinerja Dan Kebutuhan Petani Garam Di Kabupaten Pamekasan Sebagai Dasar Pengembangan Desain Model Social Learning. Sosek KP, 237-249.
  13. Jannah, H. (2020). Estimasi Jumlah Pemohon Paspor di Kabupaten Pamekasan Berdasarkan Estimator Kernel dalam Regresi Nonparametrik. Pamekasan: Universitas Islam Madura.
  14. Kustianingsih, R., Mardianto, M. F., Ardhani, B. A., Kuzairi, , Thohari, A., Andriawan, R., & Yulianto, T. (2021). Fourier series estimator in semiparametric regression to predict criminal rate in Indonesia. AIP Conference Proceeding, 2329.
  15. Mardianto, M. F., Ariyanto, R. A., Andriawan, R., & Husada, D. A. (2021). Contribution Analysis of “Suroboyo Bus” in Waste Management Based on Two Form of Complete Fourier Series Estimator. Jurnal Matematika Mantik, 7(1), 86-95.
  16. Melinda, N., & Suryono. (2018). Rancang Bangun Sistem Wireless Sensor Salinitas Model Kapasitif. Youngster Physics Journal, 7(2), 76-84.
  17. Pabiban, D. (2016). Rancang Bangun Sistem Distilasi Surya Tipe Parabolic Untuk Menurunkan Kadar Salinitas Air Laut. Jurnal Ilmiah Flash, 131-141.
  18. Riskiyah, S. (2017). Penerapan Regresi Nonparametrik Spline Truncated untuk Mengetahui Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Hasil Tangkapan Ikan Nelayan di Kabupaten Pamekasan. Universitas Islam Madura.
  19. Tahta, A. (2015). Rancang Bangun Sistem Informasi Geografis Pemetaan Produksi Garam Untuk Ketersediaan Garam Berbasis Web Di Kabupaten Sumenep. Universitas Pesantren Tinggi Darul Ulum.
  20. Takezawa, K. (2006). Introduction To Nonparametric Regression. new jersey: john wiley and sons.
  21. Walid, M., & Darmawan, A. K. (2018). Sistem Cerdas Pendugaan Salinitas Air Laut Berdasarkan Citra Landsat Menggunakan Metode Adaptive Neuro Fuzzy Inference System ( ANFIS ). Jurnal Buana Informatika, 9(1), 1-10.
  22. Yulianti, A. (2015). Prototype Alat Pengolahan Air Laut Menjadi Air Minum (Pengaruh Variasi Packing Filter Terhadap Kualitas Air Dengan Analisa DO, Salinitas, dan Konduktivitas). Sriwijaya: Politeknik Negeri Sriwijaya.
  23. Yulianto, T., Faisol, , Zahroh, F., Suryanti, S., & Tafrikan, M. (2021). Forecasting the recovery of COVID-19 patients in East Java using the Fuzzy time series Cheng method. Journal Of Natural Sciences And Mathematics Research, 44-50.
  24. Zahrah, M. (2020). Prediksi Tingkat Hunian Hotel di Kabupaten Pamekasan Berdasarkan estimator deret Fourier dengan dan Tanpa Tren. Pamekasan: Jurusan Matematika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Islam Madura.
  25. Zainuri, M. (2016). Hubungan Kandungan Natrium Chlorida (NaCl) dan Magnesium (Mg) Dari Garam Rakyat di Pulau Madura. Prosiding Seminar Nasional Kelautan, 167-172.

Open Access Copyright (c) 2023 Journal of Natural Sciences and Mathematics Research
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Journal of Natural Sciences and Mathematics Research
Published by Faculty of Science and Technology
Universitas Islam Negeri Walisongo Semarang

Jl Prof. Dr. Hamka Kampus III Ngaliyan Semarang 50185
Website: https://journal.walisongo.ac.id/index.php/JNSMR
Email:jnsmr@walisongo.ac.id

ISSN: 2614-6487 (Print)
ISSN: 2460-4453 (Online)

View My Stats

Lisensi Creative Commons

This work is licensed under a Creative Commons Lisensi Creative Commons .

apps